库仑定律及静电场.docx

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1、库仑定律1.（2015江苏单科,8,4分）（多选）两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等，则（）A. a点的电场强度比b点的大B. a点的电势比b点的高C. c点的电场强度比d点的大D. c点的电势比d点的低解析1.观察题中图可知a点附近电场线比b点附近电场线密，所以EaEb,A项正确;由沿电 a场线方向电势逐渐降低可知ba,B项错;由场强公式E=k/和场强叠加原理可知EcEd,C 项正确;当取无穷远处电势为0时,Q为负值4d为正值，所以dc,D项正确。2.（2015海南单科,7,5分）（多选）如图，两电荷量

2、分别为Q（Q0）和-Q的点电荷对称地放置在x 轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方。取无穷远 处的电势为零。下列说法正确的是（）A. b点电势为零，电场强度也为零B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右C. 将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功D. 将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大解析2.由两等量异种点电荷的电场线分布情况知:过Q和-Q连线的垂直平分线的等势面为 零势能面，因此将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点做的功相同，因此正试探电荷 电势能的变化相同,D错。点b在零势能面上,b点电势为

3、零，由场强的合成法则知,b点的场强 不为零，方向平行x轴向右,A错。在a点放一正的试探电荷，所受的电场力方向向右，当沿x轴 正方向移动时，电场力做正功电势能减少，在O点减为零，过了 O点电势能为负值，所以正的试 探电荷在a点电势能大于零，反之若从O点移到a点，电场力与运动方向相反，因此电场力做负 功即克服电场力做功,B、C正确。3.（2015课标1,15,6分）如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、 Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动到N点和 P点的过程中，电场力所做的负功相等。则（）a上A. 直线a位于某一等势面内,褊B. 直线

4、c位于某一等势面内4mnC. 若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D. 若电子由P点运动到Q点,电场力做负功解析3.由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等可知mn=P，故过N、P点的直线d位于某一等势面内，则与直线d平行的直线c也位于某 一等势面内，选项A错、B正确Wm=%,则电子由M点运动到Q点,电场力不做功，选项C错误; 由于p0）的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。 在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与 其相距l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M：m为（A.3：2B.2：1C.5：2D

5、.3：1解析8.因两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面，电荷量为q的粒子通过的位移大小为I电荷量为-q的粒子通过的位移大小为l,由牛顿第二定律知它们的加速度大小 分别为aj=、a2=三，由运动学公式有l=_lat2= K t2,=a2t2=-,吒2,得211=。 B、C、D 错,A 对。9.（2015安徽理综,15,6分）由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2, 其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为F=k二，式中k为静电力常量。若用国际单 位制的基本单位表示,k的单位应为（）A. kgAmB. kg-A-2-m3-s-4C. kg-m2-C-2D. Nm

6、2A-2Ft2N-静q解析9.由库仑定律知k=E,式中都取国际单位时k的单位为；，由1 =知,1C2 = 1A2&,又因1N=1 ,整理可得k的单位应为疽L % . I即kg-A-2-m3-S-4，故选项B正确。10. （山东省济南市2014届高三上学期期末考试）下列选项中的各绝缘直杆大小相同，所带 电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各直杆间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大 的是ABCD解析10.电荷均匀分布各绝缘直杆可以视为无数带等量电荷的点电荷，根据场强的叠加原 理可知各选项中项中场强大小。设A选项中坐标原点O处电场强度大小为E，则B选项中坐标原点O处电场强度大小为，C选项中坐标原点O

7、处电场强度大小也为E，D选项中坐标原点O处电场强度大小也为0,故B选项中坐标原点O处电场强度最大。11. （广东省广州市2014届高三1月调研测试物理试题）如图，一 ，在c点固定一正 电荷，将另一负电荷从a点移到b点，负电荷在a、b两点的电势能分别为Epa、Epb，所受 电场力分别为Fa、Fb，贝A. EpaEpbB. 4Fa=FC. EpaE pb ,A项正确，C项错；由F=k可得负电荷在a、b两点所受电场力分别为,-,故9Fa=Fb，D项正确，B项错。12. （2011海南单科，3,易）三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之 间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q，球2

8、的带电量为nq，球3不带电且离球 1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接 触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变.由此可知（）A.n=3B.n=4C.n=5D.n=6 解析12.由于各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷.由库仑定律F=k Q1Q2知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电量的乘积成正比.又由于三小球相同，则接触时平分总电量，故有qxnq=：x :，解之可得n=6, D正确.13. （2011上海单科，16,易）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝 缘细线分别系于上、下

9、两边，处于静止状态地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为 F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（）A.小于N B.等于N C.等于N+F D.大于N+F解析13.剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪 断前由整体法有N=Mg+mag+mbg，F i=mbg+F.剪断后对箱和a球有N=Mg+mag+F 电=N-mbg+F电，由于F电F电，所以NN+F，故选D.14. （2009江苏单科，1，易）两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点 电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距r离变为九则

10、两球间库仑力的大小为（）J_34A. ：FB. IF C. T D.12F对解析14.两带电金属球接触后，它们的电荷量先中和后均分，由库仑定律得：F=k ”F=k =k .联立得F= :F，C选项正确.15. （2012山东理综，19，中）图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的 点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、 b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子（）A. 带负电B. 在c点受力最大C. 在b点的电势能大于在c点的电势能D. 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化解析15.物体做曲线运动时，合力方向指向轨迹的凹侧，说明

11、粒子带正电，A错误；由库 q/h仑定律F=k 知离圆心越远，粒子所受的力越小，B错误；粒子从b点到c点过程中， 静电力做正功，电势能减小，C正确；点电荷的等势面与虚线重合，依题意得UabUbc， 又电场力做功W=qU，则WabWbc，由动能定理得粒子由a点到b点的动能变化大于由b 点到c点的动能变化，D正确.16. （2009四川理综，20，难）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点 电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为（ ）.若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（ ）2+MA. 小物体上升的最大高度为如B. 从N到M

12、的过程中，小物体的电势能逐渐减小C. 从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D. 从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小解析16.设上升的最大高度是h，因为OM=ON，所以UMN=0，从M到N再从N到M由 动能定理-mgh-Wf=0-m mgh-Wf= ：m ：由解得h= ，A正确.由库仑力公式F库=k.和受力分析知D正确.17. （2012武汉毕业生二月调研，20）如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个点电荷， 带电量分别为-q、Q、-q、Q。四个点电荷构成一个菱形，-q、-q的连线与-q、Q的连线之间 的夹角为a。若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是（

13、）8 矿 = COS5A.B.口，*。O2C.D.T解析17.设菱形边长为a，则两个Q之间距离为2asina，则两个q之间距离为2acosa。选 取-q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2k三cosa=k-，解得g r】 昌j,选项A对，B错；选取Q作为研究对象，由库仑定律和平衡条件得2k |sina=k，解得、iii，”，选项 C 对，D 错。18. （福建省2013年普通高中毕业班质量检查,3）如图，质量为m、带电量为q的小球S用 绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电 场中，A可视为点电荷，B为试探电荷。当 小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直线方向的夹角为。已知重力加速度为g。则

14、点 电荷A在B处所产生的场强大小为n琨 ian 8A. 七鸿 ColB.Nig sin &c.D.解析18.将带电小球受力分析如右图所示。由共点力平衡可得.;/-.in （/，解得则点19. （武汉市2013届高中毕业生四月调研测试,6）如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤 立的点电荷QQ、Q2、Q恰好静止不动,QjQ2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三 个点电荷始终共线。已知Q1Q2分别与Q相距rr2,不计点电荷间的万有引力，下列说法 正确的是解析19.点电荷Q受力平衡，故有，解得QQ2的电荷量之比为二 n rir-2B项正确，A项错；Q、Q2围绕Q做匀速圆周运动故有”.,-,.；，解得QQ2的质量之比为里-二，故D项正确，C项错。 rrti fi20. （2013北京，18， 6分）某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）A.半径越大，加速度越大B. 半径越小，周期越大C. 半径越大，角速度越小D. 半径越小，线速度越小解析20.设原子核的电荷量为Q,原子核对电子的静电引力提供电子运动的向心力:/ 亦蜜W 陲 瓯=ma 向=m=m( T ) 2r=m32r,分别解得 a 向=k】nF,T=2n T成弓3= Jm,v= 1 ni，,则半径 r越大，加速度a向、角速度3和线速度v均越小，而周期T越大，故选项C正确。